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年产3000吨邻苯二甲酸二异壬酯生产工艺设计

1．本课题的研究意义

邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)在标准状态下是油状液体,基本不溶于水,常用槽罐车运输.而且它拥有较好的抗迁移性能、抗萃取性能和很高的耐高温性能[1],广泛应用于电线电缆、薄膜、聚氯乙烯(PVC)皮革、玩具、鞋材等多种软质物品的生产和橡胶、涂料的制造[2-5].塑化剂DINP具有较低的急性毒性,但其结构类似于荷尔蒙,被称作“环境荷尔蒙”

邻苯二甲酸二异壬酯也是现代工业中常见的一种主增塑剂，增塑剂主要的是——DOP是应用最广泛的邻苯二甲酸酯类产品，目前DOP全球产能为2700万吨/年。但是，由于邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)在某些应用领域的性能超过了DOP，预计未来几年内，全球DOP市场将面临DINP的挑战。在市场上，DOP一直占有价格优势，而近一段时间DOP的低价优势有所削弱，DINP生产商以有竞争力的价格在西欧市场出售DINP。产品价格下降主要是DINP的原料乙醇异王酷价格比DOP的原料2－乙基己醇(2－EH)具备更低的转化成本。业内人士表示，随着INA产能的增加，DINP的价格有望降到DIP的价格水平，从而更具竞争力。另外，导致DINP需求量上升的另一个因素是DINP和DOP的健康、环保问题，其中DOP更容易引起人们的担心。今后，要推动性能更佳的DINP（邻苯二甲酸二异壬酯）、DPHP[邻苯二甲酸二（2-丙基庚基）酯]增塑剂开发和工业应用，逐步替代DOP,所以邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的市场占有率将会大幅度提升。DOP也将继续成为该行业的工业标准

 DINP生产的传统方法是邻苯二甲酸酐和异壬酯在浓硫酸的催化作用下酯化得到，该生产工艺是一套比较成熟的工艺但是该工艺是减压进行。生产工艺要控制好温度，让反应正确进行。相比同类的DOP成本较低，使用方面更广。

2．本课题的基本内容

（1）生产工艺过程的确定

（2）生产工艺控制条件的确定；

（3）生产方式的选择

（4）工艺计算：物料衡算、热量衡算

（5）主要设备及附属设备的确定及选型：反应釜、搅拌器等

（6）带工艺控制点的生产工艺流程图1张（CAD制）；

 

目   录

第一章 生产工艺的选择与确定……………………………………………………1

1.1 催化剂的选择………………………………………………………………1

1.2 生产工艺和工艺参数………………………………………………………3

1.3 反应原理……………………………………………………………………5

1.4 生产方式的选择……………………………………………………………6

1.5 工艺流程……………………………………………………………………7

1.6 产品介绍、用途及原料参考用量…………………………………………7

第二章 物料衡算……………………………………………………………………9

 2.1 生产能力的计算……………………………………………………………9

2.2 质量守恒定律………………………………………………………………9

第三章 热量衡算……………………………………………………………………14

 3.1  Q1和Q4的计算…………………………………………………………14

 3.2  Q5的计算………………………………………………………………15

 3.3  Q6的计算………………………………………………………………15

 3.4过程效应热Q3的计算……………………………………………………16

 3.5  热负荷Q2的计算………………………………………………………17

第四章主体设计……………………………………………………………………17

 4.1反应釜釜体及夹套设计的计算…………………………………………17

 4.2 蒸馏器设计计算…………………………………………………………24

 4.3  中和洗涤器设计计算…………………………………………………25

 4.4  活性炭过滤器设计计算………………………………………………25

 4.5  其它设备选型…………………………………………………………25

结论……………………………………………………………………………27

参考文献………………………………………………………………………28

谢辞……………………………………………………………………………30

 

结论

1.   DINP是现代工艺中常见的一种增塑剂，市场前景广，效应高，发展速度快。

2 .  DINP生产的传统方式是 邻苯二甲酸二异壬酯主要由苯酐和异壬醇在催化剂作用下进行酯化反应得到。该生产工艺在国内普遍的应用，是一套比较成熟的工艺但是该反应副产物多，转化率较低，产品质量差。

3本工艺是一条新的酯化工艺，该工艺在常压进行，采用非酸性催化剂，产品质量好，转化率有效提高。可以省略单独水洗的工序。设备较简单。

非酸性酯化的工艺在技术、操作有两个需要注意：

1）本工艺采用的两次过滤能够保证产品的质量，但工艺要求比较高

2)反应对温度的要求较高，温度高，则副产品多，温度低，则催化剂效果差。所以，温度要求控制在210℃左右。

综上所述，本设计的建设是可行的，而且很有建设价值。

 

参考文献

[1]化学工作出版社组织编写，《化工生产流程图解》[M]，化学工业出版社，北京，1997

[2]刘红河，黄晓群，王慧等，高效液相色谱一串联质普法测定食品中邻苯二甲酸酯[J]现代预防医学，2008，35（1）:119 121.

[3]刘广友，食品添加剂的色谱分析方法研究及其应用[J]。科技资讯，2013(20):102.

[4]王成云，龚丽霞，聚氯乙烯塑料中的增塑剂DINP的测定[J].塑料科技，2004，(162):27 30

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